DE102011004494A1 - Filter for filtering undesired light portions in projection exposure system for microlithography, has lattice arrangement formed on glass plate that is transparent to light having particular wavelength or wavelength range - Google Patents
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Abstract
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter zum Ausblenden bestimmter Anteile des Arbeitslichts aus einem Strahlengang einer optischen Vorrichtung, insbesondere einer Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie und eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage mit einem derartigen Filter.The present invention relates to a filter for masking certain portions of the working light from a beam path of an optical device, in particular a projection exposure apparatus for microlithography and a corresponding projection exposure apparatus with such a filter.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
In Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie, mittels denen kleinste Strukturen für die Mikroelektronik, Mikrosystemtechnik oder Nanotechnik hergestellt werden können, werden Beleuchtungssysteme eingesetzt, welche sogenannte Mehrfachspiegelanordnungen (Multi Mirror Arrays MMA) aufweisen können. Die Mehrfachspiegelanordnungen umfassen tausende von kleinen Spiegeln, welche durch Reflexion des Arbeitslichts der Projektionsbelichtungsanlage eine bestimmte Beleuchtungseinstellung durch die Einstellung einer bestimmten Lichtverteilung in einer Pupillenebene ermöglichen. Die Spiegel der Mehrfachspiegelanordnungen können dabei einzeln in ihrer Verkippung eingestellt werden, wobei sogenannte Monitoringsysteme überwachen, ob die entsprechenden Einstellungen richtig vorgenommen werden.In projection exposure systems for microlithography, by means of which the smallest structures for microelectronics, microsystems technology or nanotechnology can be produced, illumination systems are used which may have so-called multi-mirror arrays (MMA). The multi-mirror arrays comprise thousands of small mirrors which, by reflecting the working light of the projection exposure apparatus, allow a certain illumination setting by setting a specific light distribution in a pupil plane. The mirrors of the multi-mirror arrangements can be set individually in their tilt, so-called monitoring systems monitor whether the appropriate settings are made properly.
Unter Arbeitslicht der Projektionsbelichtungsanlage wird hierbei jede geeignete elektromagnetische Strahlung zur Abbildung der Mikro- oder Nanostrukturen verstanden.In this case, working light of the projection exposure apparatus is understood as meaning any suitable electromagnetic radiation for imaging the microstructures or nanostructures.
Aus verschiedenen Gründen, wie beispielsweise durch Probleme im lithographischen Herstellungsprozess der Mehrfachspiegelanordnung, Probleme mit der Ansteuerelektronik, Probleme mit dem Monitoringsystem, Verunreinigungen während des Betriebs und so weiter, können einzelne Spiegel der Mehrfachspiegelanordnung bereits zum Zeitpunkt der Herstellung oder aber auch anschließend während des Betriebs ausfallen. Die ausgefallenen Spiegel, die auch als sogenannte tote Spiegel bezeichnet werden, können dann nicht mehr auf eine gewünschte Position gebracht werden und das Arbeitslicht, das auf diese Spiegel fällt wird in unerwünschter bzw. unkontrollierter Weise reflektiert. Dies kann dazu führen, dass in der Pupillenebene nicht tolerierbare Abweichungen von den Beleuchtungseinstellungen gegeben sind, die insgesamt die Abbildungseigenschaften negativ beeinflussen.For various reasons, such as problems in the lithographic manufacturing process of the multi-mirror assembly, problems with the control electronics, problems with the monitoring system, contamination during operation and so on, individual mirrors of the multi-mirror assembly may already fail at the time of manufacture or subsequently during operation , The failed mirrors, which are also referred to as so-called dead mirrors, can then no longer be brought to a desired position and the working light incident on these mirrors is reflected in an undesired or uncontrolled manner. This can lead to intolerable deviations from the illumination settings in the pupil plane, which altogether negatively influence the imaging properties.
Entsprechend ist bereits versucht worden diese Problematik zu lösen.Accordingly, an attempt has already been made to solve this problem.
Nach dem Stand der Technik wird das Problem mit fehlerhaften Spiegeln dadurch gelöst, dass vermieden wird, dass Licht auf den fehlerhaften Spiegel fallen kann, sodass auch keine unkontrollierte Reflexion des Lichts stattfinden kann. Hierzu wird durch eine fokussierende Mikrolinsenanordnung das einfallende Licht in eine Vielzahl von Lichtstrahlenbündel getrennt, die mit nahezu paralleler Strahlrichtung nebeneinander und hintereinander so auf die Spiegel der Mehrfachspiegelanordnung gerichtet sind, dass jedes Lichtstrahlenbündel auf einen Spiegel trifft. Ist nun ein Spiegel defekt, so kann das zugeordnete Lichtstrahlenbündel durch einen Filter für den defekten Spiegel ausgeblendet werden.According to the prior art, the problem with defective mirrors is solved by avoiding that light can fall on the defective mirror, so that no uncontrolled reflection of the light can take place. For this purpose, the incident light is separated by a focusing microlens arrangement in a plurality of light beams, which are directed with nearly parallel beam direction side by side and one behind the other on the mirrors of the multi-mirror arrangement that each light beam strikes a mirror. Now, if a mirror is defective, the associated light beam can be hidden by a filter for the defective mirror.
Nach dem Stand der Technik werden die entsprechenden Filter so gestaltet, dass auf einer Glasplatte in den Bereichen, in denen das Lichtstrahlenbündel, das ausgeblendet werden soll, auftrifft, eine Chrombeschichtung aufgebracht wird, sodass das auszublendende Lichtstrahlenbündel durch Absorption und Reflexion an einem Auftreffen auf den defekten Spiegel gehindert wurde. Der Filter wurde entsprechend zwischen die fokussierende Mikrolinsenanordnung und die Mehrfachspiegelanordnung gestellt, sodass die lichtundurchlässige Beschichtung in den entsprechenden Bereichen die Lichtstrahlenbündel, die auf defekte Spiegel gerichtet sind, ausblendet.According to the prior art, the corresponding filters are designed so that a chromium coating is applied to a glass plate in the areas in which the light beam, which is to be hidden, so that the light beam to be blended by absorption and reflection of an impact on the defective mirror was hindered. The filter was placed between the focussing microlens array and the multi-mirror array, respectively, so that the opaque coating in the corresponding areas fades out the light beams directed at defective mirrors.
Durch die erforderliche Aufbringung einer Chrombeschichtung ist dieses Verfahren jedoch sehr aufwändig und es kann insbesondere nicht auf eine geänderte Situation bei der Mehrfachspiegelanordnung in geeigneter kurzer Zeit reagiert werden, da bei einem Ausfall eines Spiegels erst eine entsprechende Beschichtung auf die Glasplatte aufgebracht werden muss.Due to the required application of a chromium coating, however, this method is very complicated and, in particular, it is not possible to react to a changed situation in the multi-mirror arrangement in a suitable short time, since in the event of a failure of a mirror only a corresponding coating has to be applied to the glass plate.
Alternativ wurde im Stand der Technik versucht, mit einer Gitteranordnung einen entsprechenden Filter zu realisieren, wobei die Lichtstrahlenbündel durch die Öffnungen des Gitters ungehindert hindurch treten sollen, während in den Bereichen, in denen das Licht ausgeblendet werden soll, die Gitteröffhung durch lichtundurchlässiges Material verschlossen werden soll. Allerdings hat sich gezeigt, dass es durch die enge Anordnung der nebeneinander vorliegenden Lichtstrahlenbündel und der sich daraus ergebenden kleinen Dimensionierung der Gitterstäbe sowie der Erwärmung der verschlossenen Bereiche durch das auftreffende Licht zu starken mechanischen Instabilitäten kommt, so dass ein entsprechendes Gitter nicht sinnvoll einsetzbar ist.Alternatively, attempts have been made in the prior art to realize a corresponding filter with a grating arrangement, wherein the light beams should pass unhindered through the openings of the grating, while in the areas in which the light is to be faded, the grating opening is closed by opaque material should. However, it has been found that the close arrangement of the juxtaposed light beams and the resulting small dimensioning of the bars and the heating of the sealed areas by the incident light to strong mechanical instabilities, so that a corresponding grid is not useful.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
Es besteht deshalb weiterhin Bedarf an einem Filter, der es ermöglicht, unerwünschte Lichtanteile aus einer Vielzahl von parallelen Lichtstrahlenbündeln auszublenden, wobei der Filter flexibel einsetzbar sein soll und insbesondere eine schnelle Anpassungsmöglichkeit an geänderte Bedingungen, wie geänderte Filtererfordernisse, bieten soll. Darüber hinaus soll der Filter jedoch ausreichende Stabilität und Zuverlässigkeit bieten. Insbesondere soll der Filter für eine Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie geeignet sein bzw. es soll eine entsprechende Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie bereitgestellt werden.There is therefore still a need for a filter that makes it possible to hide unwanted light components from a plurality of parallel light beams, the filter should be flexible and in particular a quick adjustment to changing conditions, such as changing filter requirements to offer. In addition, however, the filter should provide sufficient stability and reliability. In particular, the filter should be suitable for a projection exposure apparatus for microlithography or a corresponding projection exposure apparatus for microlithography should be provided.
TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Filter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Projektionsbelichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a filter having the features of claim 1 and a projection exposure apparatus having the features of
Die Erfindung geht aus von der Idee, dass durch eine Kombination einer Gitteranordnung mit einer transparenten Trägerplatte, die für das Licht, welches mit dem Filter gefiltert werden soll, transparent ist, die oben genannte Aufgabe gelöst werden kann. Durch die transparente Trägerplatte, die beispielsweise durch eine Glasplatte gebildet sein kann, kann eine entsprechende Gitteranordnung mit transparenten oder lichtundurchlässigen Gitterstreben stabilisiert werden, sodass die Vorteile der bisherigen Varianten eines entsprechenden Filters gleichzeitig erzielt werden können. So kann die Lichtundurchlässigkeit zum Ausblenden eines unerwünschten Lichtanteils, also eines Strahlenbündels, durch eine lichtundurchlässige Beschichtung auf der transparenten Trägerplatte erzielt werden und/oder es können entsprechende Öffnungen der Gitteranordnung durch lichtundurchlässiges Material verschlossen werden.The invention is based on the idea that by a combination of a grid arrangement with a transparent support plate, which is transparent to the light which is to be filtered with the filter, the above-mentioned object can be achieved. Through the transparent support plate, which may be formed for example by a glass plate, a corresponding grid arrangement can be stabilized with transparent or opaque lattice struts, so that the advantages of the previous variants of a corresponding filter can be achieved simultaneously. Thus, the opacity for hiding an unwanted light component, ie a beam, can be achieved by an opaque coating on the transparent support plate and / or corresponding openings of the grating arrangement can be closed by opaque material.
Durch die Gitteranordnung werden Felder in dem Filter definiert, die entsprechenden Lichtstrahlenbündel zugeordnet sind. Im Bereich der Felder kann nunmehr entweder ein lichtundurchlässiger Stopfen in die Öffnung der Gitteranordnung eingesetzt werden oder die Trägerplatte kann in den entsprechenden Feldern mit einer lichtundurchlässigen Beschichtung versehen werden.The grid arrangement defines fields in the filter associated with corresponding light beams. In the field of fields now either an opaque plug can be inserted into the opening of the grid assembly or the support plate can be provided in the corresponding fields with an opaque coating.
Durch die erfindungsgemäße Kombination wird auch der zusätzliche Vorteil erzielt, dass die erfindungsgemäßen Filter auch bisher eingesetzte Filter, die lediglich Beschichtungen auf einer transparenten Trägerplatte aufweisen, ersetzen können, da bei Verwendung gleicher Trägerplatten der optische Weg gleich bleibt.The combination according to the invention also achieves the additional advantage that the filters according to the invention can also replace hitherto used filters which merely have coatings on a transparent carrier plate, since the optical path remains the same when the same carrier plates are used.
Während die Stopfen zum Verschließen der Gitteröffnungen lösbar in den entsprechenden Feldern des Filters einsetzbar sind, ist die Beschichtung auf der Trägerplatte üblicherweise dauerhaft. Gleichwohl können beide Varianten zur Erzeugung lichtundurchlässiger Felder nebeneinander eingesetzt werden, da beispielsweise Beschichtungen für eine Ausgangskonfiguration des Filters zum Ausblenden von Lichtstrahlenbündel für bei der Herstellung bereits defekte Spiegel der Mehrfachspiegelanordnung eingesetzt werden können, während nachträglich bei im Betrieb ausgefallenen Spiegeln die entsprechenden Felder des Filters durch lichtundurchlässige Stopfen verschlossen werden können.While the plugs for closing the grid openings are releasably insertable in the corresponding fields of the filter, the coating on the support plate is usually permanent. However, both variants can be used side by side to produce opaque fields, since, for example, coatings for an output configuration of the filter for hiding light beams for already defective in the manufacturing mirror levels of the multi-mirror arrangement can be used, while subsequently failed in operation failed mirrors the corresponding fields of the filter opaque plug can be closed.
Die Gitteranordnung auf der transparenten Trägerplatte kann selbst lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein. Beispielsweise kann der Trägerplatte aus Glas und die Gitteranordnung mit den Gitterstreben aus Metall gefertigt sein.The grid arrangement on the transparent support plate may itself be translucent or opaque. For example, the carrier plate made of glass and the grid arrangement with the lattice struts can be made of metal.
Die Gitterstreben der Gitteranordnung können eine Breite von 0,1 bis 0,3 mm, insbesondere 0,15 bis 0,25 mm aufweisen und in einem Abstand von 0,8 bis 1,2, vorzugsweise ca. 1 mm. angeordnet sein, sodass sich die Feldgröße mit 0,8 × 0,8 mm2 oder 1,2 × 1,2 mm2 ergibt. Dies entspricht einer entsprechenden Dimensionierung der Anordnung der Lichtstrahlenbündel in einer Mirkolithographieprojektionsbelichtungsanlage. Selbstverständlich können auch andere Dimensionen gewählt werden, wenn die Anordnung der Lichtstrahlenbündel dies erfordert.The grid struts of the grid arrangement may have a width of 0.1 to 0.3 mm, in particular 0.15 to 0.25 mm and at a distance of 0.8 to 1.2, preferably about 1 mm. be arranged so that the field size of 0.8 × 0.8 mm 2 or 1.2 × 1.2 mm 2 results. This corresponds to a corresponding dimensioning of the arrangement of the light beams in a Mirkolithographieprojektionsbelichtungsanlage. Of course, other dimensions can be chosen if the arrangement of the light beams requires it.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise inThe accompanying drawings show in a purely schematic manner in FIG
AUSFÜHRUNGSBEISPIELEmbodiment
Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren.Further advantages, characteristics and features of the invention will become apparent in the following description of an embodiment with reference to the accompanying figures.
Die
Allerdings besteht bei einer Mehrfachspiegelanordnung
Die Lichtstrahlenbündel
Der Filter
Die Felder
Die Gitterstreben
Die perspektivische dreidimensionale Ansicht der
Aus der
Beispielsweise kann es sich auch um einen Glasstopfen
Mittels des wieder entfernbaren Stopfens
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen bezüglich eines Ausführungsbeispiels deutlich beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder eine andersartige Kombinationen von Merkmalen vorgenommen werden, ohne dass der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche verlassen wird. Insbesondere umfasst die vorliegende Erfindung sämtliche Kombinationen aller vorgestellter Merkmale.Although the present invention has been clearly described with reference to the accompanying drawings with respect to an embodiment, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to this embodiment, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or a different combinations features are made without departing from the scope of the appended claims. In particular, the present invention includes all combinations of all presented features.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE201110004494 DE102011004494A1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Filter for filtering undesired light portions in projection exposure system for microlithography, has lattice arrangement formed on glass plate that is transparent to light having particular wavelength or wavelength range |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102011004494A1 true DE102011004494A1 (en) | 2012-08-23 |
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DE201110004494 Withdrawn DE102011004494A1 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Filter for filtering undesired light portions in projection exposure system for microlithography, has lattice arrangement formed on glass plate that is transparent to light having particular wavelength or wavelength range |
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DE (1) | DE102011004494A1 (en) |
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2011
- 2011-02-22 DE DE201110004494 patent/DE102011004494A1/en not_active Withdrawn
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